Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ќсновы физики взаимодействи€ ионизирующих излучений с полупроводниками




¬ведение

¬ли€нию проникающей радиации на материалы электронной техники, полупроводниковые приборы (ѕѕ) и интегральные схемы (»—) в насто€щее врем€ в научно-техническом мире удел€етс€ достаточно большое внимание.  ак правило, исследовани€ по данной тематике ведутс€ по трем основным направлени€м:

Ј физика взаимодействи€ ионизирующего излучени€ с твердым телом;

Ј применение проникающей радиации в технологии микроэлектроники;

Ј исследовани€ деградации полупроводниковых приборов и микросхем при их эксплуатации в услови€х воздействи€ проникающей радиации.

ѕервое направление исследований определ€ет научный базис дл€ решени€ прикладных проблем: знани€ в области физики взаимодействи€ проникающей радиации с твердым телом необходимы как дл€ обоснованного выбора оптимальных режимов радиационно-технологических процессов (–“ѕ), так и дл€ корректного проведени€ радиационных испытаний изделий электроники и микроэлектроники и последующего анализа и интерпретации результатов испытаний.

ѕрименение проникающей радиации в технологии ѕѕ и »— представл€ет большой практический интерес с точки зрени€ возможности управлени€ их параметрами. —ледует отметить, что актуальность задачи регулировани€ электрических параметров и оптимизации технологического производства ѕѕ и »— непрерывно растЄт в св€зи с необходимостью увеличени€ объема выпуска приборов, посто€нным усложнением полупроводниковой технологии и уменьшением геометрических размеров активных областей полупроводниковых приборных структур.

јктуальность тематики радиационной-стимулированной деградации ѕѕ и »— и
определени€ уровней радиационной стойкости элементной базы во многом обусловлена
бурным развитием космической техники. —реди многочисленных факторов, вли€ющих на работоспособность бортовой аппаратуры и элементной базы при их эксплуатации, особое значение имеет воздействие полей ионизирующих излучений (»») космического пространства ( ѕ) Ч высокоэнергетических электронов, протонов и т€желых ионов. ¬ли€ние »»  ѕ на элементы, вход€щие в состав бортовой аппаратуры, может привести к их отказу как за счет деградации характеристик вследствие накоплени€ поглощенной дозы, так и за счет одиночных радиационных эффектов, имеющих веро€тностный характер. “аким образом, определение радиационной стойкости ѕѕ и »— €вл€етс€ одним из важных элементов задачи
обеспечени€ надежности и безотказности бортовой аппаратуры и космического аппарата ( ј) в целом.

¬ насто€щем издании излагаетс€ материал, посв€щенный радиационным эффектам в кремниевых ѕѕ и »— при воздействии »»  ѕ.

¬ первом разделе кратко проанализированы характеристики радиационных условий в окружающем пространстве. ѕри этом основное внимание уделено внешним воздействующим факторам  ѕ, и в частности, радиационным факторам  ѕ, но также кратко рассмотрены характеристики »» €дерного взрыва (я¬) и атомных электростанций (јЁ—). –ассмотрены некоторые физические величины и единицы их измерени€, с которыми посто€нно приходитс€ иметь дело при определении радиационных нагрузок на аппаратуру и ее комплектующие, при расчетной оценке стойкости ѕѕ и »—, при организации, проведении и обработке результатов радиационных испытаний и исследований, проводимых в лабораторных услови€х. “акже кратко проанализированы основные физические процессы при взаимодействии ионизирующих излучений с полупроводниковыми материалами.

¬торой раздел посв€щен деградации параметров бипол€рных приборных структур (диодов и транзисторов) вследствие введени€ структурных дефектов при радиационном облучении.

“ретий раздел посв€щен различным аспектам радиационно-индуцированного накоплени€ зар€да в структуре Si/SiO2 и вли€нию этого процесса на характеристики ѕѕ и »—. «десь также рассмотрено вли€ние температуры и электрического режима при облучении ѕѕ и »—, а также интенсивности облучени€, на процесс радиационно-индуцированного накоплени€ зар€да. ѕроанализированы процессы релаксации (отжига) накопленного при облучении зар€да. –ассмотрены некоторые особенности радиационного накоплени€ зар€да, св€занные с полевыми оксидами, а также со встроенными оксидами  Ќ»-структур. –ассмотрены основные методические моменты, которые необходимо учитывать при проведении радиационных испытаний ѕѕ и »—.

¬ четвертом разделе рассмотрены радиационные эффекты в бипол€рных транзисторах, а также изготовленных по бипол€рной технологии аналоговых и цифровых интегральных схемах, характерные дл€ длительного низкоинтенсивного радиационного облучени€ при эксплуатации в услови€х космического пространства.

¬ п€том разделе рассмотрены основные виды и классификаци€ одиночных радиационных эффектов (одиночных событий) при воздействии отдельных зар€женных частиц космического пространства. ѕриведено описание физических процессов, вследствие которых возникают одиночные событи€. –ассмотрены основные экспериментальные и расчетно-экспериментальные методы, использующиес€ дл€ получени€ информации о чувствительности изделий полупроводниковой электроники к одиночным событи€м при воздействии отдельных зар€женных частиц космического пространства.

”своение материала, изложенного в насто€щем издании, позволит читател€м:

Ј научитьс€ понимать физические основы деградации изделий электроники и микроэлектроники при воздействии радиационных факторов;

Ј сформировать представлени€ об организационно-техническом обеспечении радиационных испытаний изделий электроники и микроэлектроники;

Ј ознакомитьс€ с существующими экспериментальными и расчетно-экспери-ментальными методами исследований радиационной стойкости изделий электроники и микроэлектроники.

ѕонима€ невозможность полноценного рассмотрени€ всех аспектов тематики радиационных эффектов в ѕѕ и »— в рамках одного издани€, авторы ограничились лишь достаточно кратким описанием основных моментов касательно данной проблемы, и только дл€ ионизирующих излучений космического пространства, име€ в виду, что образование в издели€х микроэлектроники структурных дефектов и дефектов, св€занных с ионизацией, €вл€етс€ схожим как дл€ радиационных воздействий  ѕ, так и дл€ факторов я¬ и јЁ—. ќднако в конце издани€ приведен список источников, которые можно порекомендовать дл€ более подробного изучени€ вопросов, св€занных с данной тематикой.

ќ—Ќќ¬џ ‘»«» » ¬«ј»ћќƒ≈…—“¬»я »ќЌ»«»–”ёў»’ »«Ћ”„≈Ќ»… — ѕќЋ”ѕ–ќ¬ќƒЌ» јћ»

¬ современном высокотехнологичном мире ионизирующие излучени€ довольно часто сопутствуют научной, технической и военной де€тельности человека. ¬ первую очередь это касаетс€ разработки, хранени€ и возможного применени€ €дерного оружи€, эксплуатации космической техники и атомных реакторов, проведени€ научных исследований с применением ускорителей зар€женных частиц и изотопных источников, медицины. ¬о многих случа€х эти излучени€ целенаправленно (€дерное оружие), случайно (аварии на €дерных объектах) или вынужденно (эксплуатаци€ космических аппаратов) воздействуют на системы управлени€ и радиоэлектронную аппаратуру различного назначени€, основой которых €вл€ютс€ издели€ полупроводниковой электроники. “аким образом, вопросы вли€ни€ ионизирующих излучений на полупроводниковые приборы и микросхемы €вл€етс€ важной народнохоз€йственной задачей, и в этой области ведутс€ масштабные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.

ќсновой успешного решени€ научно-технических задач в данной области €вл€етс€ понимание физических основ процессов, протекающих при воздействии ионизирующих
излучений на материалы электронной техники, а также знание характеристик ионизирующих излучений космического пространства, €дерного взрыва и атомных электростанций.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1582 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

80% успеха - это по€витьс€ в нужном месте в нужное врем€. © ¬уди јллен
==> читать все изречени€...

492 - | 492 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.011 с.